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《暨南大学》 2008年
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基于应变模态的圆拱结构损伤识别方法研究

聂振华  
【摘要】: 大多数的工程结构,在遭受到地震、台风等自然灾害或者长期的疲劳荷载和腐蚀作用下,常会引起结构损伤。结构损伤判断及损伤位置的确定,可以帮助人们对结构进行实时修复以便降低结构的损伤积累程度,减少经济损失。 本文采用理论推导、数值仿真和模型实验相互验证的研究方案。通过开展不同损伤圆拱系列实验、数值仿真研究,得出损伤位置、程度对模态参数的一般影响规律,应用固有频率、应变模态对圆拱损伤进行了识别。本文主要开展了如下四方面工作: (1)回顾和总结了历年来基于振动的结构损伤识别方法,并分析了该领域的发展现状和趋势。 (2)介绍了平面内拱振动理论,以及位移模态和应变模态分析理论,推导出拱中面径向位移与表面切向应变的关系。 (3)根据圆拱的物理特点,应用ANSYS有限元分析软件进行了数值模拟,分别模拟圆拱不同位置以及不同程度的损伤,计算拱在损伤前后的模态响应,得出固有频率、位移模态、曲率模态和应变模态,并比较其在拱结构损伤检测中的识别效果。结果显示,相对位移模态和曲率模态,应变模态对损伤更为灵敏,更适用于损伤检测。 (4)对圆拱结构进行初步的实验研究:制作了圆拱结构实验模型,对不同程度损伤拱进行实验,验证了本文理论方法的可行性与有效性,研究损伤对应变模态动力特性的影响规律,并就其中的一些问题进行分析和讨论。
【学位授予单位】:暨南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU317

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 程良彦;拱结构的损伤识别方法及损伤结果可视化研究[D];暨南大学;2010年
2 聂振华;基于重构相空间的结构损伤检测方法及可视化研究[D];暨南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨开荣;百米全焊钢栈桥的损伤识别研究[D];大连理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田迎春,杜守军,刘京红;模态分析法在建筑结构损伤诊断中的应用研究[J];河北农业大学学报;2002年S1期
2 李洪升,陶恒亮,郭杏林;基于频率变化平方比的压力管道损伤定位方法[J];大连理工大学学报;2002年04期
3 谢峻,韩大建;一种改进的基于频率测量的结构损伤识别方法[J];工程力学;2004年01期
4 魏斌,杜彦良;光纤传感器在桥梁结构中的应用展望[J];国防交通工程与技术;2004年01期
5 周先雁,沈蒲生;用应变模态对混凝土结构进行损伤识别的研究[J];湖南大学学报(自然科学版);1997年05期
6 林晖,张优云;运用小波分析处理结构优化问题[J];计算力学学报;2000年03期
7 万方义,华军,许庆余;二维小波变换及其在机械碰摩故障诊断中的应用[J];机械强度;2002年02期
8 王洪刚,赵继,许树新,雷振文;小波变换在瞬变信号检测中的计算机仿真及应用[J];机械设计与制造工程;2001年04期
9 马宏伟,杨桂通;结构损伤探测的基本方法和研究进展[J];力学进展;1999年04期
10 李德葆,诸葛鸿程,王波;实验应变模态分析原理和方法[J];清华大学学报(自然科学版);1990年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 蒋华;基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别与评定理论研究[D];西南交通大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李学良;同步学习BP神经网络及其在桥梁损伤识别中的应用[D];北京工业大学;2005年
2 张伟伟;基于小波理论的结构损伤识别方法研究[D];太原理工大学;2006年
3 董波;基于静、动力测试数据的桥梁损伤检测技术研究[D];吉林大学;2006年
4 朱子;基于振动特性的结构损伤识别理论与方法研究[D];清华大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨兴旺,赵雷,李乔;提篮式系杆拱桥施工全过程承载力分析[J];四川建筑科学研究;2004年03期
2 王利恒;周锡元;阎维明;;结构损伤检测方法的一些新进展[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 梁会东;赵人达;;钢—混凝土组合桥面板挠度试验分析[J];四川建筑科学研究;2006年01期
4 吴体;肖承波;熊峰;;建筑结构中的振动问题与对策[J];四川建筑科学研究;2006年06期
5 任剑;赵人达;毛学明;;公路桥梁疲劳荷载谱初探[J];四川建筑科学研究;2007年01期
6 张华智;冯毅芳;;利用小波分析方法识别结构模态参数[J];四川建筑科学研究;2007年06期
7 周俐俐;曹国;张欣;;基于单元平均应变的结构多损伤静态识别[J];四川建筑科学研究;2007年06期
8 周俐俐;沈鹃;;基于曲率模态和柔度曲率的变截面钢梁多损伤静态识别[J];四川建筑科学研究;2008年03期
9 冉志红;李乔;单德山;唐亮;;影响矩阵法在南京长江三桥状态识别中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年04期
10 郭凡;杨永清;贾舒阳;;高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥内力分析[J];四川建筑科学研究;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢永;蔡国平;刘松;;基于输入和输出数据的柔性板的时域空间建模与主动控制研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 周林云;万水;;GFRP桥面板截面设计与结构分析[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年
3 游日;胡少伟;;超大拱式变截面渡槽收缩徐变影响研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 ;On Vibration Signals Analysis in Bridge Healthy Monitoring System Using Wavelet Transform[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 张明星;柳亦兵;辛卫东;;基于时域方法的核电站沸水反应堆试验模态参数识别[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 田家勇;苏先樾;;裂纹梁中瞬态弯曲波的小波分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
7 袁旭东;周晶;;一种基于神经网络结构损伤识别组合参数法研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
8 秦庆华;雷建平;路国运;;基于正应变比能的结构损伤位置识别[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
9 王志华;张向东;马宏伟;;基于应变曲率法的悬臂梁多位置损伤识别实验研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
10 程载斌;王志华;马宏伟;;结构损伤探测技术及研究进展[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
2 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
3 江德增;斜塔斜拉桥施工与运营过程中的力学行为研究[D];华南理工大学;2010年
4 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
5 甄晓霞;大跨径钢桥桥面铺装体系力学行为研究[D];华南理工大学;2010年
6 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
7 郭磊;车用动力总成结构振动噪声的虚拟预测与分析技术研究[D];浙江大学;2009年
8 白羽;梁、板、网架结构损伤诊断研究[D];昆明理工大学;2008年
9 侯者非;强噪声背景下滚动轴承故障诊断的关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
10 张明亮;基于贝叶斯理论的材料非线性桥梁结构模型修正与损伤识别[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李朝;箱形桥梁结构的半解析分析[D];河南理工大学;2010年
2 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
3 王春磊;输送石灰石悬索桥钢索塔抗风性能研究[D];山东科技大学;2010年
4 李洪琴;基于振动模态分析和BP网络的桥梁损伤识别研究[D];山东科技大学;2010年
5 张磊涛;HHT在结构健康监测中的应用研究[D];浙江理工大学;2010年
6 赵乐乐;在役桥梁结构健康诊断与寿命预测技术研究[D];郑州大学;2010年
7 宋洪喜;郑州黄河公铁两用桥主桥施工方案研究[D];郑州大学;2010年
8 吕玉红;船用捷联系统传递对准方法及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 修孝廷;双层周期加筋板声学特性数值方法研究[D];大连理工大学;2010年
10 李卓帅;深水半潜平台全寿命期结构健康状态管理研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓一三;李映辉;高庆;;扁拱结构的非线性振动分析[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年10期
2 廖惜春;丘敏;麦汉荣;;基于参数估计的多传感器数据融合算法研究[J];传感技术学报;2007年01期
3 朱长青,王倩,杨晓梅;基于多进制小波的SPOT全色影像和多光谱遥感影像融合[J];测绘学报;2000年02期
4 阳方林,郭红阳,杨风暴;像素级图像融合效果的评价方法研究[J];测试技术学报;2002年04期
5 周雁群;唐雪松;;钢筋混凝土拱结构破坏过程中损伤场的分布与演化[J];长沙交通学院学报;2006年03期
6 刘娜,强锡富,高若云;图象处理在非接触测量中的应用[J];电测与仪表;1998年11期
7 李宏男,李东升;土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J];地震工程与工程振动;2002年03期
8 李宏男,孙鸿敏;基于小波分析和神经网络的框架结构损伤诊断方法[J];地震工程与工程振动;2003年05期
9 刘晖,瞿伟廉,袁润章;基于灵敏度分析的结构损伤识别中的传感器优化配置[J];地震工程与工程振动;2003年06期
10 孙增寿,韩建刚,任伟新;基于曲率模态和小波变换的结构损伤位置识别[J];地震工程与工程振动;2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 赵俊;结构健康监测中的测点优化布置方法研究[D];暨南大学;2011年
2 冯新;土木工程中结构识别方法的研究[D];大连理工大学;2002年
3 唐小兵;结构损伤识别及数值模拟[D];武汉理工大学;2004年
4 袁颖;桥梁结构损伤识别方法的相关问题研究[D];大连理工大学;2006年
5 周立俭;多小波构造方法研究及在图像处理中的应用[D];中国海洋大学;2007年
6 任宜春;基于小波分析的结构参数识别方法研究[D];湖南大学;2007年
7 张伟伟;基于模态分析和应力波技术的结构裂纹识别方法研究[D];暨南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 姜爱玲;黄河胜利大桥的损伤识别研究[D];大连理工大学;2006年
2 陈建云;小波变换在管道损伤检测中的应用研究[D];太原理工大学;2006年
3 赵俊;基于曲率模态的拱结构损伤识别方法研究[D];暨南大学;2007年
4 程良彦;小波分析在梁/拱结构损伤识别中的应用[D];太原理工大学;2007年
5 王义远;简支梁损伤识别曲率模态方法分析[D];西南交通大学;2010年
6 张勇;基于曲率模态变化率指标的结构损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 蒙方成;大跨度钢管混凝土拱桥结构状态评估方法研究[D];广西大学;2012年
2 洪力;基于应变模态的结构损伤检测方法研究[D];湖南大学;2011年
3 耿佳;移动载荷作用下梁响应及小波损伤检测[D];太原科技大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王永维,梁坦;建筑结构鉴定与加固[J];四川建筑科学研究;1997年02期
2 王文静,刘志明,缪龙秀;基于实验模态的结构应变模态分析[J];北方交通大学学报;2000年04期
3 张爱林,赵国藩,王光远;现役结构可靠性评定研究述评[J];北京工业大学学报;1998年02期
4 龙兴明,周静;连续小波变换的一维信号检测[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2004年03期
5 高振山,李勤学,刘财,张海江,王新军;二维小波变换在消除相干噪声中的应用[J];长春科技大学学报;1998年04期
6 赵廷超,黄尚廉,陈伟民,付勇;光纤传感器用于混凝土结构状态检测的研究[J];传感技术学报;1997年03期
7 韩西,钟厉;用矩阵结构模型进行结构损伤检测和故障诊断[J];重庆交通学院学报;2002年02期
8 李佳升,喻进辉;用最佳逼近解法诊断工程结构损伤[J];长沙交通学院学报;1996年03期
9 姜绍飞,刘奎浩,廖云,贾连光;基于概率神经网络的悬索桥损伤定位研究[J];东北大学学报;2002年05期
10 杜元虎,何成辉,王晓梅;小波理论与振动分析[J];东北林业大学学报;1997年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 郭国会;桥梁结构动力损伤诊断方法研究[D];湖南大学;2001年
2 向天宇;预应力高强混凝土箱型连续梁结构行为的非线性分析[D];西南交通大学;2002年
3 蒋华;基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别与评定理论研究[D];西南交通大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张向东;基于振动的损伤检测方法的理论和实验研究[D];太原理工大学;2002年
2 邓苗毅;基于静载试验的梁桥结构损伤系统识别研究[D];郑州大学;2003年
3 谭国金;基于灵敏度方法的简支梁桥损伤识别[D];吉林大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁磊,罗裴,周雪芳,陈大雄,南秋明,刘尔;光纤光栅用于混凝土结构应变模态检测的研究[J];中国水泥;2003年08期
2 裴福俊,万德钧;一种基于应变模态分析的舰船分布式挠曲姿态测量方法[J];中国惯性技术学报;2005年01期
3 王文静,刘志明,缪龙秀;基于实验模态的结构应变模态分析[J];北方交通大学学报;2000年04期
4 顾培英,丁伟农;模态试验在梁损伤诊断中的应用研究[J];振动与冲击;2004年03期
5 陆秋海,周舟,李德葆,郭铁能;结构应变模态辨识的特征系统实现方法[J];机械强度;2004年01期
6 伊立言;用敲击法识别位移模态和应变模态[J];航空动力学报;1988年04期
7 李德葆,诸葛鸿程,王波;实验应变模态分析原理和方法[J];清华大学学报(自然科学版);1990年02期
8 张天元,费纪生,刘志刚,张洪田;应变模态分析实验及应用[J];应用科技;1995年01期
9 张维锋,刘万锋;汽车零部件动态应变场的模态分析[J];力学与实践;1997年04期
10 张开银,余利华,潘传富;板结构裂纹故障的模式识别[J];武汉汽车工业大学学报;1997年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜思义;陈淮;殷学纲;;基于应变模态的连续梁桥损伤识别研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
2 张开鹏;吴代华;李卓球;;基于均值变点检验的结构损伤定位方法研究[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2004年
3 蒋济同;于红理;;基于应变模态差的海洋平台构件的损伤识别研究[A];第三届全国城市与工程安全减灾学术研讨会论文集[C];2010年
4 徐丽;易伟建;;应变模态在框架结构节点损伤诊断中的试验研究[A];防震减灾工程研究与进展——全国首届防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2004年
5 毛东建;;基于应变模态对桁架结构损伤识别的实验探讨[A];第十届全国建设工程无损检测技术学术会议论文集[C];2008年
6 王志华;张向东;马宏伟;;基于应变曲率法的悬臂梁多位置损伤识别实验研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
7 顾培英;丁伟农;;结构系统模态参数识别方法[A];中国水利学会首届青年科技论坛论文集[C];2003年
8 张玉峰;丁阳;于顺泉;;大跨度空间结构节点损伤检测与定位研究[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
9 马德云;霍达;滕海文;杨雅平;;梁刚度损伤诊断中的小波应用[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2007年
10 黄国君;黄晨光;江中华;刘乙君;伍敏;;基于光纤光栅的结构健康监测技术及应用研究[A];2010’力学与工程应用学术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 包振明;基于应变模态法智能识别海洋导管架平台的构件裂纹[D];大连理工大学;2013年
2 吴春利;基于应变模态桥梁健康监测关键技术研究[D];吉林大学;2012年
3 徐丽;基于模态参数的混凝土框架结构损伤诊断研究[D];湖南大学;2004年
4 郭国会;桥梁结构动力损伤诊断方法研究[D];湖南大学;2001年
5 秦文科;钢管输电塔法兰联结节点螺栓脱落损伤诊断的研究[D];武汉理工大学;2008年
6 董晓马;智能结构的损伤诊断及传感器优化配置研究[D];东南大学;2006年
7 谢峻;基于振动的桥梁结构损伤识别方法研究[D];华南理工大学;2003年
8 周云;地基板与混凝土框架结构参数识别的实验与研究[D];湖南大学;2008年
9 刘彤;核电蒸汽发生器健康监测关键技术研究[D];郑州大学;2007年
10 白羽;梁、板、网架结构损伤诊断研究[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘水华;环境因素下空间结构的应变模态分析[D];广州大学;2012年
2 戴恩彬;应变模态分析及参数识别[D];中南大学;2010年
3 汪雨;应变模态差在预损伤梁损伤诊断应用中的研究[D];昆明理工大学;2013年
4 王锋;应变模态分析在机械结构损伤检测中的应用[D];太原理工大学;2011年
5 冉树林;梁式结构损伤识别的应变模态灰色相关性研究[D];西南交通大学;2014年
6 杜思义;桥梁结构损伤识别的应变模态方法研究[D];郑州大学;2002年
7 单一男;基于应变模态方法的薄壁结构损伤识别[D];大连理工大学;2013年
8 郭翔;大尺度钢结构梁的应变模态数值仿真和实验研究[D];昆明理工大学;2012年
9 李桂青;基于声波CT和应变模态结合的结构损伤诊断方法研究[D];天津大学;2012年
10 洪力;基于应变模态的结构损伤检测方法研究[D];湖南大学;2011年
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